Memorial do Convento conta três histórias que se ligam, a história de dois amores, de um convento e de um sonho.
A promessa real
Esta história começa com uma visita do rei D. João V aos aposentos da Rainha Maria Ana ("a devota parideira" , nas palavras de Saramago). A rainha tinha chegado a Portugal há mais de dois anos, vinda da Áustria, para dar infantes à Coroa portuguesa, mas não conseguia engravidar.
O facto de estas "visitas" parecerem um sacrifício para os monarcas demonstra que ocasamento dos dois era apenas protocolo, muito pouco saudável.
No entanto, em desespero por um herdeiro, D. João V de Portugal promete a Deus que, se a rainha engravidar, ele irá mandar construir um grandioso convento em Mafra.
A rainha engravida, quase que por milagre, e é mandado construir o Convento de Mafra.
O maneta e a visionária
Surge agora, na história, Baltasar Sete-Sóis, um homem simples, de 26 anos, que perdeu a mão na guerra. Acompanha o dia do auto de fé em Lisboa, que é frequentado por todos, menos pela rainha, por estar grávida.
Os autos de fé são festas imperdíveis em Lisboa, em que, em comunhão com a morte e o sofrimento daqueles que a Igreja considera hereges através da Santa Inquisição, há comida, bebida e celebração.
Uma das condenadas à fogueira é Sebastiana Maria de Jesus, a mãe de Blimunda, uma jovem de 19 anos, que foi acusada de feitiçaria. Baltasar e Blimunda, um dos casais mais icónicos da literatura, conhecem-se num auto de fé.
Depois do macabro "espetáculo", Baltasar acompanha Blimunda a casa e encontram o Padre Bartolomeu Lourenço, amigo de Blimunda e da sua mãe.
Imediatamente, o padre casa Baltasar e Blimunda por intermédio do chamado "ritual da colher" (comem sopa com a mesma colher). Baltasar lamenta não ter conhecido o pai da sua amada, pois queria ter pedido a sua mão em casamento.
Blimunda, que, em jejum, consegue ver as vontades interiores das pessoas, promete a Baltasar que nunca lho fará. Baltasar não entende completamente.
O sonho da passarola
Durante uma escassez de alimentos em Lisboa, Baltasar encontra o Padre Bartolomeu, que lhe fala do seu mais recente projeto: uma máquina voadora chamada passarola, pedindo-lhe ajuda. O gancho que Baltasar tinha no lugar da mão podiam ser bastante úteis na construção da máquina. Baltasar aceita ajudar.
Entretanto, a Rainha D. Maria Ana dá à luz, mas é uma menina. Enquanto isso, Baltasar e Blimunda vivem o seu intenso amor, mas Blimunda sente a necessidade de explicar a Baltasar o seu dom de ver o interior das pessoas de forma mais completa.
D. Maria dá à luz de novo e, desta vez, é um menino. Nasce o Infante D. Pedro.
O casal muda-se para a Quinta do Duque de Aveiro e trabalham afincadamente na passarola. O Padre Bartolomeu tem de viajar até à Holanda e deixa a responsabilidade da máquina a Baltasar e Blimunda. Porém, os dois decidem trabalhar nas obras do convento.
Em Mafra, Blimunda conhece a família de Baltasar. Neste seguimento, um dos sobrinhos de Baltasar morre, tal como morre o Infante D. Pedro quando chega à mesma idade. No entanto, a morte do menino pobre é chorada profundamente, ao contrário da do Infante, que é vista apenas como um contratempo.
O Padre Bartolomeu regressa e encontra a passarola abandonada, porque Baltasar e Blimunda estão a trabalhar no convento. O Padre decide que Blimunda devia recolher vontades de pessoas para a passarola voar. O casal aceita.
A filha do rei, D. Maria Bárbara, tem aulas de música com Domenico Scarlatti, que acaba por se tornar amigo do Padre Bartolomeu, que com ele partilha o plano da passarola. O italiano junta-se ao projeto, tocando cravo durante as obras.
Em Lisboa, a epidemia da cólera e da febre amarela começa. O consenso é que Blimunda deveria recolher as vontades das pessoas moribundas, para fazer a passarola voar. São recolhidas mais de 2000 vontades, deixando a jovem exausta e doente.
Decidem, antes de mostrar ao Rei, testar a passarola. O Padre Bartolomeu tem medo, porque recolher vontades para usar como combustível poder não ser bem visto pela Santa Inquisição e ser tratado como feitiçaria.
O Padre, Baltasar e Blimunda fogem da Inquisição na passarola, e aterram, pouco depois, em Mafra. O Padre tenta pegar fogo à passarola e foge para o mato. O casal pernoita perto da máquina voadora e regressa pouco depois a Mafra. Baltasar encontra trabalho das obras do convento.
Quando, um dia, Domenico visita as obras do convento, conta ao casal que o Padre Bartolomeu morreu louco em Espanha.
Em 1725, Baltasar é promovido na construção do Convento de Mafra e, pouco depois, as famílias reais portuguesa e espanhola unem-se. Baltasar decide visitar a passarola sozinho e acaba levado pela máquina, ativando-a sem querer. Blimunda procura-o durante nove anos.
À sua sétima passagem por Lisboa, Blimunda depara-se com um auto de fé e reconhece Baltasar entre os condenados.
Como o homem que ama está prestes a morrer, recolhe a sua vontade.
Nas palavras de Saramago: "[Baltasar] não subiu para as estrelas, se à terra pertencia, e a Blimunda."
O sonho de voar tornou-se o fim de Baltasar, levando-o à sua morte no sítio onde conheceu o amor da sua vida, Blimunda.
